Question

如圖1中X、Y、Z為單質，其他為化學物，它們之間存在如下轉化關系（部分產物已略去）．其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應．

回答下列問題：
（1）組成單質Y的元素在周期表中的位置是

第二周期第ⅥA族

；
M中存在的化學鍵類型為

離子鍵和共價鍵

；
R的化學式是

H₂SiO₃（H₄SiO₄）

．
（2）一定條件下，Z與H₂反應生成ZH₄，ZH₄的電子式為

．
（3）已知A與1molAl反應轉化為X時（所有物質均為固體）．放出a KJ熱量．寫出該反應的熱化學方程式：

8Al（s）+3Fe₃O₄（s）═9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8akJ/mol

．
（4）寫出A和D的稀溶液反應生成G的離子方程式：

3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-═9Fe³⁺+14H₂O+NO↑

；
若轉移0.6mol電子，生成的氣體在標況下體積為

4.48升

．
（5）向含4mol D的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量．假設生成的氣體只有一種，請在坐標系中畫出n（X²⁺）隨n（X）變化的示意圖，并標出n（X²⁺）的最大值．

．

Answer 1

分析：依據(jù)題干信息，結合轉化關系和反應條件的分析推斷得到：
A俗稱磁性氧化鐵，即為四氧化三鐵；
能與氫氟酸反應且不溶于水的酸性氧化物是SiO₂，即E為SiO₂，
根據(jù)框圖中的轉化關系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為硝酸、M為硅酸鈉、G為硝酸鐵，R為H₂SiO₃，
結合對應的物質的性質以及題目要求可解答該題．

解答：解：A俗稱磁性氧化鐵，即為四氧化三鐵；
能與氫氟酸反應且不溶于水的酸性氧化物是SiO₂，即E為SiO₂，
根據(jù)框圖中的轉化關系，可知X為鐵、Y為O₂、Z為Si、D為硝酸、M為硅酸鈉、G為硝酸鐵．
（1）根據(jù)氧原子的核外電子排布知，氧元素在周期表的第二周期第ⅥA族；硅酸鈉中鈉離子和硅酸根離子之間存在離子鍵，硅酸根離子中含有共價鍵；
通過以上分析知，R的化學式是 H₂SiO₃（或H₄SiO₄）；
故答案為：第二周期第VIA族；離子鍵、共價鍵； H₂SiO₃（或H₄SiO₄）；
（2）ZH₄的分子式為SiH₄，其電子式為：，
故答案為：；
（3）1mol鋁參加反應放出aKJ熱量，則8mol鋁放出8akJ熱量，所以其熱化學反應方程式為8Al（s）+3Fe₃O₄（s）═9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol，
故答案為：8Al（s）+3Fe₃O₄（s）═9Fe（s）+4Al₂O₃（s）△H=-8a kJ/mol；
（4）四氧化三鐵和硝酸反應中，鐵元素均被氧化到最高價，硝酸中氮元素被還原到+2價，所以其離子反應方程式為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-═9Fe³⁺+14H₂O+NO↑；
當轉移0.6mol電子時生成氣體體積=

0.6mol

5-2

×22.4L/mol=4.48升，
故答案為：3Fe₃O₄+28H⁺+NO₃^-═9Fe³⁺+14H₂O+NO↑；4.48L；
（5）根據(jù)鐵和硝酸反應的實質，開始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開始階段Fe²⁺的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe³⁺反應而生成Fe²⁺，故Fe²⁺的量逐漸會增大直至到最大值，以后不變，故答案為：

點評：本題目是一道框圖推斷題，根據(jù)題干信息推出各種物質是答題的前提，然后結合所學知識來回答．